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科學(xué)家設(shè)計(jì)首個(gè)自折疊糖聚合物


【資料圖】

德國(guó)馬克斯·普朗克膠體與界面研究所的科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種能夠折疊成穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)的碳水化合物序列,這種自折疊糖有望促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。相關(guān)研究刊發(fā)于3日出版的《自然·化學(xué)》雜志。

研究團(tuán)隊(duì)將兩個(gè)線性纖維素鏈(藍(lán)色)連接到一個(gè)剛性聚糖轉(zhuǎn)彎處(綠色),形成了自然界中不存在的形狀:一個(gè)聚糖“發(fā)夾”。圖片來(lái)源:馬克斯普朗克膠體和界面研究所

迄今為止,科學(xué)家們只針對(duì)DNA和蛋白質(zhì)開(kāi)發(fā)出了自折疊聚合物,而糖由于被認(rèn)為過(guò)于靈活,無(wú)法呈現(xiàn)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),自折疊糖聚合物一直未能面世。

由生物分子系統(tǒng)系的瑪?shù)倌取さ聽(tīng)柋劝部撇┦款I(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)多糖(長(zhǎng)鏈糖)的折疊和組裝進(jìn)行了研究。此前,他們發(fā)現(xiàn)了單個(gè)葡萄糖鏈如何結(jié)合在一起產(chǎn)生纖維素的,纖維素是植物的主要成分。

利用這些知識(shí),他們開(kāi)始設(shè)計(jì)非天然碳水化合物。在最新研究中,他們借助一種類似搭建樂(lè)高的方法,將兩個(gè)線性纖維素鏈連接到一個(gè)剛性聚糖上,獲得了一種自然界中并不存在的新形狀:一個(gè)聚糖“發(fā)夾”。

研究人員表示,碳水化合物能以可編程的形狀產(chǎn)生,為賦予聚糖新的性質(zhì)和功能提供了可能。由于生物分子的3D結(jié)構(gòu)決定了其功能,未來(lái)人們或許可以將折疊糖用作藥物、化學(xué)轉(zhuǎn)化的催化劑,或用作制造納米材料的結(jié)構(gòu)單元。

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